SU1749264A1 - Способ нагрева металла - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : способ включает подачу топлива в горелки с последующим его сжиганием, подогрев воздуха дли горени  в рекуператоре за счет тепла отход щих гор чих продуктов сгорани . Перед подачей воздуха в горелки поток его после рекуператора раздел ют на два потока. Один из них подают на смешение с отход щими гор чими продуктами сгорани , отбираемыми перед рекуп.ератором в количестве 0,2-0,3 от общего часового расхода подогретого воздуха . Полученную смесь дополнительно смешивают с вторым потоком подогретого воздуха после рекуператора. Затем полученную таким образом смесь направл ют на горение с температурой, превышающей температуру подогретого воздуха.

Description

Изобретение относитс  к газопечной теплотехнике и может быть использовано преимущественно в нагревательных печах с методическим режимом нагрева в металлургической , машиностроительной и других област х промышленности.

Целью изобретени   вл етс  сокращение расхода топлива и уменьшение образовани  NOx.

Способ нагрева металла осуществл етс  следующим образом,

Подогретый в рекуператоре воздух имеет температуру пор дка 180-200°С, Перед подачей воздуха в горелки печи поток раздел ют на два потока, один из которых используют в качестве эжектирующей среды с давлением 0,08-0,1 кгс/см2, Из дымопровода после печи (перед рекуператором) посредством эжектора отбирают часть гор чих дымовых газов, имеющих температуру 650- 750°С, в количестве 0,2-0,3 от общего часового расхода подогретого воздуха, В резуЬьтате смешени  его с эжектирующим

воздухом температура полученной Смеси дополнительно повышаетс  и становитс  выше температуры подогретого воздуха, выход щего из рекуператора, Подогретую смесь подают на дополнительное смешение с вторым потоком подогретого воздуха. Затем воздушно-дымовую смесь подают к горелкам дл  стехиометрического сжигани  топлива.

Пример, До включени  в работу системы в соответствии со способом нагрева металла на печь подают 1200 м3/ч природного газа, коэффициент расхода воздуха 1,05, температура в методической зоне печи (1 зона) 800°С, а температура отход щих продуктов сгорани  после печи (перед рекуператором ) с учетом неорганизованных подсосов воздуха 700°С.

Состав продуктов сгорани  в зоне горени  при« 1,05, об.%: С02 9; 02 0,9; НЬО

19 ;N71,1.

Состав продуктов сгорани  в дымопроводе после печи (перед рекуператором) с

(Л

С

2

ю ю о

Јь

учетом неорганизованных подсосов воздуха и использовани  воздушно-дымовой смеси на горение, об.% С02 7; Ог 5,4; HzO 14,8; N2 72,8,

Состав продуктов сгорани  в зоне горе- ни  при использовании воздушно-дымовой смеси на горение,об.%: С02 8,53; 02 1,82; Н20 17,65; N2 72,

В эжектор подают3564-5310 м /ч эжек- тирующего воздуха (200°С, Р 900 кгс/м2), который своей энергией в приемной камере эжектора создает разрежение. Благодар  этому разрежению из дымопровода перед рекуператором отбирают 2376-3530 м /ч отход щих из печи гор чих продуктов сгора- ни  с температурой 700°С (соответствующих 0,2-0,3 часового обьема подогретого воздуха, направл емого на горение).

После смешени  в эжекторе (1 ступень смешени ) полученную таким образом воз- душно-дымовую смесь направл ют на дополнительное смешение (2 ступень смешени ) с подогретым воздухом, после чего температура воздушно-дымовой смеси увеличиваетс  на86-121°С по отношению к температуре подогретого воздуха и далее подаетс  в горелки дл  стехиометрического сжигани  природного газа.

Расход природного газа уменьшаетс  и составл ет 1115 м3/ч, а количество тепла, направл емого в печь, остаетс  неизменным .

Полученные результаты характеризуютс  следующими полиномами второй степени: дл  часового расхода природного газа на печь в зависимости от расхода утилизируемых продуктов сгорани ;

Вг

1200 - 0,02 х Vynr - 1,35 х х fi,f,

где Вг - часовой расход газа на печь, м /ч; 40

Vynr - часовой расход утилизируемых продуктов сгорани , м3/ч;

дл  концентрации NOX в продуктах сгорани  в зависимости от расхода утилизируемых продуктов сгорани :45

NOx - 3,877 х V2ynr - 0,04331 х Vynr+ + 200, 975,

где NOx - концентраци  NOX в продуктах сгорани , мг/м .50

Значени  функции измер ютс  в интервале

О Vynr :Ј 4752 м3/ч.

Способ нагрева металла по сравнению с прототипом позвол ет сократить расход природного газа, подаваемого на горение, на 55-85 м3/ч, повысить производительность печи на 3-5%, уменьшить образование NOx в 2-3 раза.

Согласно способу нагрева металла количество тепла, выдел ющегос  при сжигании топлива и поступающего в печь, остаетс  неизменным при одновременном сокращении расхода топлива и увеличении поступающих в печь продуктов сгорани , что обеспечивает снижение температурного уровн  (калориметрической температуры продуктов сгорани ) процесса горени  топлива . Снижение калориметрической температуры сокращает образование NOX, a увеличение обьема продуктов сгорани  улучшает услови  теплообмена и повышает равномерность распределени  температуры в рабочем объеме печи и, тем самым, обеспечивает минимальный температурный перепад по сечению металла, что позвол ет при заданном перепаде температур по сечению металла увеличить производительность печи.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ нагрева металла преимущественно в нагревательных печах, включающий подачу топлива к горелкам с последующим его сжиганием, подогрев воздуха за счет тепла отход щих гор чих продуктов сгорани  в рекуператоре, подачу подогретого воздуха на горение, отбор продуктов сгорани  из печи, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  расхода топлива и уменьшени  образовани  NOX, поток воздуха после рекуператора раздел ют на два потока, один из потоков смешивают посредством эжектора с отход щими гор чими продуктами сгорани , отбираемыми перед рекуператором в количестве 0,2-0,3 от общего часового расхода подогретого воздуха, полученную смесь подают на дополнительное смешение с вторым потоком подогретого воздуха, а затем направл ют к горелкам.